(57)【要約】      （修正有）【課題】  エンジンクラッチの半クラッチ使用を許可しながらも、耐久信頼性を確保することができるハイブリッド変速機のエンジンクラッチ保護制御装置を提供する。【解決手段】  エンジンＥと少なくとも１つのモータによる動力源と、エンジンＥの出力軸と変速機のエンジン入力回転要素とを連結する入力経路の途中位置に設けられ、摩擦力により締結されるエンジンクラッチECと、を備えたハイブリッド変速機において、前記エンジンクラッチECの締結時または解放時、エンジンクラッチECを滑り締結状態とする半クラッチ制御を実行する半クラッチ制御手段と、前記エンジンクラッチECのエンジンクラッチ温度に相当する値を検出するエンジンクラッチ温度検出手段によりクラッチフェーシング部の摩耗を促すことが予測される高温域にエンジンクラッチ温度があると検出された場合、前記半クラッチ制御を禁止する半クラッチ制御禁止手段と、を有する。【選択図】        図６
2005121089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと少なくとも１つのモータによる動力源と、
前記各動力源と出力部材がそれぞれ回転要素に連結される遊星歯車列と、複数の走行モードを選択する係合要素と、を有する差動歯車変速機と、
前記エンジンの出力軸と前記差動歯車変速機のエンジン入力回転要素とを連結する入力経路の途中位置に設けられ、摩擦力により締結されるエンジンクラッチと、
を備えたハイブリッド変速機において、
前記エンジンクラッチの締結時または解放時、エンジンクラッチを滑り締結状態とする半クラッチ制御を実行する半クラッチ制御手段と、
前記エンジンクラッチのエンジンクラッチ温度に相当する値を検出するエンジンクラッチ温度検出手段と、
前記エンジンクラッチ温度検出手段によりクラッチフェーシング部の摩耗を促すことが予測される高温域にエンジンクラッチ温度があると検出された場合、前記半クラッチ制御を禁止する半クラッチ制御禁止手段と、
を有することを特徴とするハイブリッド変速機のエンジンクラッチ保護制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたハイブリッド変速機のエンジンクラッチ保護制御装置において、
前記エンジンクラッチは、油圧により締結され、油により冷却される多板摩擦クラッチであり、
前記エンジンクラッチ温度検出手段は、エンジンクラッチを冷却した後の油温を検出するエンジンクラッチ油温センサであることを特徴とするハイブリッド変速機のエンジンクラッチ保護制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載されたハイブリッド変速機のエンジンクラッチ保護制御装置において、
前記半クラッチ制御禁止手段は、エンジンクラッチが解放された走行モード中に、半クラッチ状態を経過してエンジンクラッチを締結する走行モードへ遷移する指令が出力された場合、エンジンクラッチ温度検出手段により高温域にエンジンクラッチ温度があると検出されると、半クラッチ状態を経過することなくエンジンクラッチを直ちに滑りのない完全締結状態にすることを特徴とするハイブリッド変速機のエンジンクラッチ保護制御装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載されたハイブリッド変速機のエンジンクラッチ保護制御装置において、
前記半クラッチ制御禁止手段は、エンジンクラッチが解放された走行モード中に、半クラッチ状態を経過してエンジンクラッチを締結する走行モードへ遷移する指令が出力された場合、エンジンクラッチ温度検出手段により半クラッチ可能なエンジンクラッチ温度が検出されると、エンジンクラッチ温度が高温域になるまでは半クラッチ状態を維持し、エンジンクラッチ温度が高温域になるとエンジンクラッチを滑りのない完全締結状態に移行することを特徴とするハイブリッド変速機のエンジンクラッチ保護制御装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載されたハイブリッド変速機のエンジンクラッチ保護制御装置において、
前記差動歯車変速機は、共線図上で第１モータジェネレータ、エンジン、出力部材、第２モータジェネレータの回転速度順になるように連結される遊星歯車列と、係合要素として、共線図上で２モータジェネレータの外側に配置され、締結により変速比をロー側変速比にするローブレーキと、共線図上で第１モータジェネレータの位置に配置され、締結により変速比をロー変速比とハイ変速比に固定するハイローブレーキとを有し、
走行モードとして、エンジンを停止すると共にエンジンクラッチを解放し、ローブレーキとハイローブレーキを共に締結し、第１モータジェネレータと第２モータジェネレータを動力源として固定のロー変速比により走行する電気自動車ローモードと、エンジンクラッチを締結してエンジンを始動し、ハイローブレーキを解放することにより、エンジンと第１モータジェネレータと第２モータジェネレータを動力源としてロー側無段変速比により走行するハイブリッド車ロー側無段変速比モードと、を有し、
前記半クラッチ制御手段は、電気自動車ローモードからハイブリッド車ロー側無段変速比モードへモード遷移する指令が出力された時であって、エンジンクラッチ温度が半クラッチ制御が可能な温度域の場合に半クラッチ制御を実行することを特徴とするハイブリッド変速機のエンジンクラッチ保護制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載されたハイブリッド変速機のエンジンクラッチ保護制御装置において、
前記半クラッチ制御禁止手段は、エンジンクラッチの締結状態を半クラッチ状態から完全締結状態に移行するとき、車速を維持したままで、第１モータジェネレータと第２モータジェネレータの回転数制御により、エンジン回転数とエンジン入力回転要素の回転数とを近づけるモード遷移シーケンス制御を経過し、エンジン入力回転要素の回転数がエンジン回転数付近になったときにエンジンクラッチを完全締結状態とすることを特徴とするハイブリッド変速機のエンジンクラッチ保護制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン出力軸にエンジンクラッチを有するハイブリッド変速機のエンジンクラッチ保護制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、１つのエンジンと２つのモータを動力源とする差動歯車変速機によるハイブリッド変速機では、走行モードとして、エンジン使用によるハイブリッド車走行モードと、エンジンを用いないで２つのモータのみによる電気自動車走行モードとを有し、これらの走行モードを切り替えるために、差動歯車変速機の入力回転メンバに連結されるエンジン出力軸の途中位置にエンジンクラッチを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３２８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のハイブリッド変速機において、エンジン始動時やエンジン始動後にローモード走行する際に、エンジンのフリクション低減等を図るためにエンジンクラッチを滑り締結させる半クラッチを使用した場合、この半クラッチを長時間継続して使用したり、短時間でも頻繁に半クラッチを使用する可能性があり、このような場合、エンジンクラッチが高温となり、クラッチフェーシング部が摩耗してクラッチ寿命が低下してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、円滑なエンジン動力の断接を達成するエンジンクラッチの半クラッチ使用を許可しながらも、エンジンクラッチの耐久信頼性を確保することができるハイブリッド変速機のエンジンクラッチ保護制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、エンジンと少なくとも１つのモータによる動力源と、前記各動力源と出力部材がそれぞれ回転要素に連結される遊星歯車列と、走行モードを選択する係合要素と、を有する差動歯車変速機と、前記エンジンと前記差動歯車変速機との連結経路の途中位置に設けられ、摩擦力により締結されるエンジンクラッチと、を備えたハイブリッド変速機において、
前記エンジンクラッチのエンジンクラッチ温度の相当する値を検出するエンジンクラッチ温度検出手段と、前記エンジンクラッチ温度検出手段によりクラッチフェーシング部の摩耗を促すことが予測される高温域にエンジンクラッチ温度があると検出された場合、前記エンジンクラッチを滑り締結させる半クラッチ制御を禁止する半クラッチ制御禁止手段と、を有する。
【０００６】
ここで、「エンジンクラッチ温度検出手段」とは、例えば、エンジンクラッチを冷却した後の油温を検出するエンジンクラッチ油温センサや、クラッチ締結力と相対回転数と継続時間によりエンジンクラッチ温度を演算により検出する手段、等をいう。
【０００７】
また、「半クラッチ制御禁止手段」は、例えば、クラッチフェーシング部での摩擦滑りのないクラッチ締結やクラッチフェーシング部での摩擦接触がないクラッチ解放等、エンジンクラッチにおいて摩擦熱の発生がない状態にする手段をいう。
【発明の効果】
【０００８】
よって、本発明のハイブリッド変速機のエンジンクラッチ保護制御装置にあっては、半クラッチ制御禁止手段において、エンジンクラッチ温度検出手段によりクラッチフェーシング部の摩耗を促すことが予測される高温域にエンジンクラッチ温度があると検出された場合、エンジンクラッチを滑り締結させる半クラッチ制御が禁止されるため、円滑なエンジン動力の断接を達成するエンジンクラッチの半クラッチ使用を許可しながらも、エンジンクラッチの耐久信頼性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明のハイブリッド変速機のエンジンクラッチ保護制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
［ハイブリッド変速機の駆動系］
図１は実施例１のエンジンクラッチ保護制御装置が適用されたハイブリッド変速機を示す全体システム図である。
【００１１】
実施例１におけるハイブリッド変速機の駆動系は、図１に示すように、動力源として、エンジンＥと、第１モータジェネレータMG1と、第２モータジェネレータMG2と、を有する。これらの動力源Ｅ,MG1,MG2と出力軸OUTとが連結される差動歯車変速機は、第１遊星歯車PG1と、第２遊星歯車PG2と、第３遊星歯車PG3と、エンジンクラッチECと、ローブレーキLB（係合要素）と、ハイクラッチHC（係合要素）と、ハイローブレーキHLB（係合要素）と、を有する。
【００１２】
前記差動歯車変速機を構成する第１遊星歯車PG1と第２遊星歯車PG2と第３遊星歯車PG3は、何れもシングルピニオン型遊星歯車である。前記第１遊星歯車PG1は、第１サンギアS1と、第１ピニオンP1を支持する第１ピニオンキャリアPC1と、第１ピニオンP1に噛み合う第１リングギアR1と、によって構成されている。前記第２遊星歯車PG2は、第２サンギアS2と、第２ピニオンP2を支持する第２ピニオンキャリアPC2と、第２ピニオンP2に噛み合う第２リングギアR2と、によって構成されている。前記第３遊星歯車PG3は、第３サンギアS3と、第３ピニオンP3を支持する第３ピニオンキャリアPC3と、第３ピニオンP3に噛み合う第３リングギアR3と、によって構成されている。
【００１３】
前記第１サンギアS1と前記第２サンギアS2とは第１回転メンバM1により直結され、前記第１リングギアR1と第３サンギアS3とは第２回転メンバM2により直結され、前記第２ピニオンキャリアPC2と前記第３リングギアR3とは第３回転メンバM3（エンジン入力回転要素）により直結される。したがって、３組の遊星歯車PG1,PG2,PG3は、第１回転メンバM1と第２回転メンバM2と第３回転メンバM3と第１ピニオンキャリアPC1と第２リングギアR2と第３ピニオンキャリアPC3との６つの回転要素を有する。
【００１４】
前記差動歯車変速機の６つの回転要素に対する動力源Ｅ,MG1,MG2と出力軸OUT（出力部材）とエンジンクラッチECと各係合要素LB,HC,HLBの連結関係について説明する。なお、第２回転メンバM2については何れにも連結されないフリーの状態であり、残りの５つの回転要素が、下記のように連結される。
【００１５】
前記エンジンＥのエンジン出力軸は、エンジンクラッチECを介して第３回転メンバM3に連結される。つまり、エンジンクラッチECの締結時には、第３回転メンバM3を介して第２ピニオンキャリアPC2と第３リングギアR3をエンジン回転数にする。
【００１６】
前記第１モータジェネレータMG1の第１モータジェネレータ出力軸は、第２リングギアR2に直結される。また、第１モータジェネレータ出力軸と変速機ケースTCとの間には、ハイローブレーキHLBが介装される。つまり、ハイローブレーキHLBの解放時には、第２リングギアR2を第１モータジェネレータMG1の回転数にする。また、ハイローブレーキHLBの締結時には、第２リングギアR2と第１モータジェネレータMG1の回転を停止する。
【００１７】
前記第２モータジェネレータMG2の第２モータジェネレータ出力軸は、第１回転メンバM1に直結される。また、第２モータジェネレータ出力軸と第１ピニオンキャリアPC1との間には、ハイクラッチHCが介装され、第１ピニオンキャリアPC1と変速機ケースTCとの間には、ローブレーキLBが介装される。つまり、ローブレーキLBのみの締結時には、第１ピニオンキャリアPC1を停止し、ハイクラッチHCのみの締結時には、第１サンギアS1と第２サンギアS2と第１ピニオンキャリアPC1とを第２モータジェネレータMG2の回転数にする。さらに、ローブレーキLBとハイクラッチHCの締結時には、第１サンギアS1と第２サンギアS2と第１ピニオンキャリアPC1とを停止する。
【００１８】
前記出力軸OUTは、第３ピニオンキャリアPC3に直結されている。なお、出力軸OUTからは、図外のプロペラシャフトやディファレンシャルやドライブシャフトを介して左右の駆動輪に駆動力が伝達される。
【００１９】
これにより、図４及び図５に示すように、共線図上において、第１モータジェネレータMG1(R2)、エンジンＥ(PC2,R3)、出力軸OUT(PC3)、第２モータジェネレータMG2(S1,S2,PC1)の回転速度順にてあらわされ、遊星歯車列の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入することができる。
【００２０】
ここで、「共線図」とは、差動歯車のギア比を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単で分かりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転要素の回転数（回転速度）をとり、横軸にリングギア、キャリア、サンギア等の各回転要素をとり、各回転要素の間隔をサンギアとリングギアの歯数比（α，β，δ）になるように配置したものである。ちなみに、図４(a)に示す(1)は第１遊星歯車PG1の共線図であり、(2)は第２遊星歯車PG2の共線図であり、(3)は第３遊星歯車PG3の共線図である。
【００２１】
前記エンジンクラッチECは、油圧により締結され、油により冷却される多板摩擦クラッチであり、図４及び図５の共線図上において、エンジンＥとの回転速度軸と一致する位置に配置され、締結によりエンジンＥの回転とトルクを差動歯車変速機のエンジン入力回転要素である第３回転メンバM3に入力する。
【００２２】
前記ローブレーキLBは、油圧により締結される多板摩擦ブレーキであり、図４及び図５の共線図上において、第２モータジェネレータMG2の回転速度軸より外側位置に配置され、締結により図４の(a),(b)及び図５の(a),(b)に示すようにロー側変速比を分担するロー側変速比モードを実現する。
【００２３】
前記ハイクラッチHCは、油圧により締結される多板摩擦クラッチであり、図４及び図５の共線図上において、第２モータジェネレータMG2の回転速度軸と一致する位置に配置され、締結により図４の(d),(e)及び図５の(d),(e)に示すようにハイ側変速比を分担するハイ側変速比モードを実現する。
【００２４】
前記ハイローブレーキHLBは、油圧により締結される多板摩擦ブレーキであり、図３及び図４の共線図上において、第１モータジェネレータMG1の回転速度軸と一致する位置に配置され、ローブレーキLBと共に締結することにより変速比をアンダードライブ側のロー変速比に固定し、ハイクラッチHCと共に締結することにより変速比をオーバードライブ側のハイ変速比に固定する。
【００２５】
［ハイブリッド変速機の制御系］
【００２６】
実施例１のハイブリッド変速機における制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、油圧制御装置５と、統合コントローラ６と、アクセル開度センサ７と、車速センサ８と、エンジン回転数センサ９と、第１モータジェネレータ回転数センサ１０と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１と、第３リングギア回転速度センサ１２と、エンジンクラッチ油温センサ１３（エンジンクラッチ温度検出手段）と、を有して構成されている。
【００２７】
前記エンジンコントローラ１は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APとエンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neを入力する統合コントローラ６からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点（以下、「動作点」とは回転数とトルクにより特定される動作の点をいう。）を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。
【００２８】
前記モータコントローラ２は、レゾルバによる両モータジェネレータ回転数センサ１０，１１からのモータジェネレータ回転数N1,N2を入力する統合コントローラ６からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、第１モータジェネレータMG1の動作点と、第２モータジェネレータMG2の動作点と、をそれぞれ独立に制御する指令をインバータ３へ出力する。
【００２９】
前記インバータ３は、前記第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2のステータコイルに接続され、モータコントローラ２からの指令により、それぞれの駆動電流を作り出す。このインバータ３には、力行時に放電し回生時に充電するバッテリ４が接続されている。
【００３０】
前記油圧制御装置５は、統合コントローラ６からの油圧指令を受け、エンジンクラッチECと、ローブレーキLBと、ハイクラッチHCと、ハイローブレーキHLBと、の締結油圧制御及び解放油圧制御を行う。この締結油圧制御及び解放油圧制御には、滑り締結制御や滑り解放制御による半クラッチ・半ブレーキ制御も含む。
【００３１】
前記統合コントローラ６は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APと、車速センサ８からの車速VSPと、エンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neと、第１モータジェネレータ回転数センサ１０からの第１モータジェネレータ回転数N1と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１からの第２モータジェネレータ回転数N2と、第３リングギア回転速度センサ１２からの第３リングギア回転速度ωinと、エンジンクラッチ油温センサ１３からのエンジンクラッチ油温ECT等の情報を入力し、所定の演算処理を行う。そして、エンジンコントローラ１、モータコントローラ２、油圧制御装置５に対し演算処理結果にしたがって制御指令を出力する。
【００３２】
なお、統合コントローラ６とエンジンコントローラ１、および、統合コントローラ６とモータコントローラ２とは、情報交換のためにそれぞれ双方向通信線１４，１５により接続されている。
【００３３】
［走行モード］
【００３４】
実施例１のハイブリッド変速機は、変速機の出力軸OUTをエンジン出力軸と同軸上に一致させることができることから、ＦＦ車（フロントエンジン・フロントドライブ車）に限らず、ＦＲ車（フロントエンジン・リヤドライブ車）に搭載でき、また、無段変速比モードとして１つのモードで常用変速比域をカバーするのではなく、ロー側の無段変速比モードとハイ側の無段変速比モードとに分担して常用変速比域をカバーするようにしているため、２つのモータジェネレータMG1,MG2の出力分担率は、エンジンＥが発生する出力の約２０％以下に抑えることができるという特徴を持つ。
【００３５】
走行モードとしては、図２に示すように、ロー固定変速比モード（以下、「Lowモード」という。）と、ロー側無段変速比モード（以下、「Low-iVTモード」という。）と、２速固定モード（以下、「2ndモード」という。）と、ハイ側無段変速比モード（以下、「High-iVTモード」という。）と、ハイ固定変速比モード（以下、「Highモード」という。）と、の５つの走行モードを有する。
【００３６】
そして、図２に示すように、前記Lowモードは、ローブレーキLBを締結し、ハイクラッチHCを解放し、ハイローブレーキHLBを締結することで得られる。前記Low-iVTモードは、ローブレーキLBを締結し、ハイクラッチHCを解放し、ハイローブレーキHLBを解放することで得られる。前記2ndモードは、ローブレーキLBを締結し、ハイクラッチHCを締結し、ハイローブレーキHLBを解放することで得られる。前記High-iVTモードは、ローブレーキLBを解放し、ハイクラッチHCを締結し、ハイローブレーキHLBを解放することで得られる。前記Highモードは、ローブレーキLBを解放し、ハイクラッチHCを締結し、ハイローブレーキHLBを締結することで得られる。
【００３７】
これら５つの走行モードについては、エンジンＥを用いないで両モータージェネレータMG1,MG2のみで走行する電気走行モード（以下、「EVモード」という。）と、エンジンＥと両モータージェネレータMG1,MG2を用いて走行するハイブリッド走行モード（以下、「HEVモード」という。）とに分けられる。よって、図３に示すように、EVモードとHEVモードとを合わせると１０の走行モードが実現されることになる。図４にEVモード関連のEV-Lowモード（電気自動車ローモード）の共線図、EV-Low-iVTモードの共線図、EV-2ndモードの共線図、EV-High-iVTモードの共線図、EV-Highモードの共線図をそれぞれ示す。図５にHEVモード関連のHEV-Lowモードの共線図、HEV-Low-iVTモード（ハイブリッド車ロー側無段変速比モード）の共線図、HEV-2ndモードの共線図、HEV-High-iVTモードの共線図、HEV-Highモードの共線図をそれぞれ示す。
【００３８】
ここで、「EVモード」と「HEVモード」との間においてモード遷移を行う場合には、エンジン始動やエンジン停止を要することに伴い、エンジンクラッチECの締結制御やエンジンクラッチECの解放制御、あるいは、これに加え、クラッチ・ブレーキ等の係合要素の締結・解放制御が実行される。また、「EVモード」の５つのモード間でのモード遷移や「HEVモード」の５つのモード間でのモード遷移を行う場合には、クラッチ・ブレーキ等の係合要素の締結・解放制御が実行される。これらのモード遷移制御は、動作点の受け渡しが円滑に行われるように、決められた手順にしたがったシーケンス制御により行われる。
【００３９】
また、「EVモード」から「HEVモード」へのモード遷移時には、変速比の変動を抑えた円滑な動作点の受け渡しによるエンジン始動を達成するため、エンジンクラッチECを滑り締結する半クラッチ制御が実行される。また、既にエンジンＥが始動している時でも、例えば、エンジン回転数がアイドル回転数以下の低車速走行時で、エンジン始動後にHEV-Lowモードへ移行する際には、始動しているエンジンＥを共線図のレバー位置に速やかに戻すため、エンジンクラッチECを滑り締結する半クラッチ制御を実行される。
【００４０】
次に、作用を説明する。
【００４１】
［エンジンクラッチ保護制御処理］
図６は実施例１の統合コントローラ６により実行されるエンジンクラッチ保護制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。この処理は、EV-Lowモード走行中にHEV-Low-iVTモードへのモード遷移指令が出力された場合に開始される。なお、EV-LowモードからHEV-Low-iVTモードへのモード遷移は、エンジンクラッチECを締結してエンジンＥを始動すると共に、締結しているハイローブレーキHLBを解放することで行われる。
【００４２】
ステップＳ１では、エンジンクラッチ油温センサ１３からのエンジンクラッチ油温ECTが、エンジンクラッチECの半クラッチ可能領域にあるか否かが判断され、YESの場合はステップＳ２へ移行し、NOの場合はステップＳ７へ移行する。
ここで、エンジンクラッチ油温センサ１３は、エンジンクラッチECを冷却した後のエンジンクラッチ油温ECTを検出するセンサであり、予めエンジンクラッチ油温しきい値を設定し、例えば、検出されたエンジンクラッチ油温ECTが、設定されたエンジンクラッチ油温しきい値より低い場合には半クラッチ可能領域にあると判断される。
【００４３】
ステップＳ２では、ステップＳ１でのエンジンクラッチ油温ECTが半クラッチ可能領域にあるとの判断に基づき、EV-LowモードでエンジンクラッチECを滑り締結する半クラッチ状態を維持し、ステップＳ３へ移行する。
【００４４】
ステップＳ３では、ステップＳ２での半クラッチ制御の維持によるエンジンクラッチECの温度上昇等により、エンジンクラッチECに異常があるか否かが判断され、YESの場合はステップＳ４へ移行し、NOの場合はステップＳ２へ戻る。
ここで、「エンジンクラッチECの異常」とは、エンジンクラッチECが焼き付き等により既に故障状態であることを意味するのではなく、半クラッチ制御をこのまま維持すれば、将来的にフェーシング摩耗等を生じるおそれがある状態を意味し、例えば、検出されたエンジンクラッチ油温ECTが設定されたエンジンクラッチ油温しきい値より高くなった場合に、エンジンクラッチECが異常があると判定する。尚、ここでは、エンジンクラッチ油温を用いてエンジンクラッチ温度に代用しているが、直接検出しても良い。また、クラッチ差動回転速度とその時のクラッチトルクから発生熱量を推定し、クラッチの温度が高く厳しい状態にあることを判断しても良い。
【００４５】
ステップＳ４では、ステップＳ３でのエンジンクラッチECの異常判定に基づき、ハイローブレーキHLBを解放し、ステップＳ５へ移行する。
【００４６】
ステップＳ５では、ステップＳ４でのハイローブレーキHLBの解放に基づき、第１モータジェネレータMG1を力行し第２モータジェネレータMG2を回生する動作を行いながら、両モータジェネレータMG1,MG2の回転数制御により、エンジン回転数Neと第３リングギアR3の回転数ωinを近づけ、ステップＳ６へ移行する。なお、出力軸回転数（＝車速）は一定とする。
【００４７】
ステップＳ６では、ステップＳ５によりエンジン回転数Neが第３リングギアR3の回転数ωin付近になったところで、半クラッチ状態のエンジンクラッチECを完全締結し、ステップＳ７へ移行する。
【００４８】
ステップＳ７では、ステップＳ６から進んできた場合には、そのままHEV-Low-iVTモードとなり、ステップＳ１から進んできた場合には、エンジンクラッチECの半クラッチ制御を行うことなく、エンジンクラッチECを締結してエンジンＥを始動すると共に、締結されているハイローブレーキHLBを解放することで、EV-LowモードからHEV-Low-iVTモードへモード遷移する。
【００４９】
なお、ステップＳ１→ステップＳ７の流れは、請求項３の半クラッチ制御禁止手段に相当し、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６の流れは、請求項４の半クラッチ制御禁止手段に相当する。また、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３を繰り返す流れは、請求項５の半クラッチ制御手段に相当し、ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６の流れは、請求項６の半クラッチ制御禁止手段に相当する。
【００５０】
［エンジンクラッチ保護制御作用］
【００５１】
EV-LowモードからHEV-Low-iVTモードへのモード遷移指令が出力された時点で既にエンジンクラッチECの冷却油温が高くエンジンクラッチECの半クラッチ可能領域を超えている時には、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ７へと進み、ステップ７において、エンジンクラッチECを締結してエンジンＥを始動すると共に、締結されているハイローブレーキHLBを解放することで、EV-LowモードからHEV-Low-iVTモードへのモード遷移が行われる。
【００５２】
例えば、V-LowモードからHEV-Low-iVTモードへのモード遷移指令が出力される前にエンジンクラッチECの半クラッチ制御が連続使用され、既にエンジンクラッチECの冷却油温が高くなっている場合には、エンジンクラッチECの半クラッチ制御を行うことなく、EV-LowモードからHEV-Low-iVTモードへのモード遷移が行われることになる。
【００５３】
よって、エンジンクラッチECが高温となり、フェーシング部が摩耗し、クラッチ寿命が低下することを未然に防止する。
【００５４】
一方、EV-LowモードからHEV-Low-iVTモードへのモード遷移指令が出力された時点ではエンジンクラッチECの冷却油温が低くエンジンクラッチECの半クラッチ可能領域にある時には、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３へと進み、ステップ３において、クラッチ冷却油温が高温になる等、エンジンクラッチECの異常判定がなされない限り、エンジンクラッチECの半クラッチ制御が維持される。
【００５５】
そして、ステップＳ３において、クラッチ冷却油温が上昇し、エンジンクラッチECの異常判定がなされると、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ３からステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７へと進み、ステップＳ４では、ハイローブレーキHLBが解放され、ステップＳ５では、両モータジェネレータMG1,MG2の回転数制御により、出力軸回転数（＝車速）を一定としながら、エンジン回転数Neと第３リングギアR3の回転数ωinを近づけ、ステップＳ６では、エンジン回転数Neが第３リングギアR3の回転数ωin付近になったところで、半クラッチ状態のエンジンクラッチECを完全締結し、ステップＳ７でHEV-Low-iVTモードへ遷移する。
【００５６】
すなわち、EV-LowモードでエンジンクラッチECを半クラッチ状態にした場合には、図７(a)の共線図に示すように、ハイローブレーキHLBの締結により変速比が固定（共線図上では第２遊星歯車PG2のレバーを示す線と回転数０線との交点が固定）であるが、エンジンクラッチECが半クラッチ状態であることで、エンジン回転数は共線図上での第２遊星歯車PG2のレバーから高回転側または低回転側に外れた位置にある。
【００５７】
上記のように、エンジンクラッチECの半クラッチ状態が所定時間継続することでクラッチ冷却油温が高温になると、ハイローブレーキHLBを解放し、エンジンＥは第１モータジェネレータMG1を始動モータとして始動し、両モータジェネレータMG1,MG2の回転数制御により、出力軸OUTの回転数（＝車速）を一定としながら、エンジン回転数Neを第３リングギアR3の回転数ωinを近づけ、図７(b)の共線図に示すように、エンジン回転数Neと第３リングギアR3の回転数ωinとが近づいた時点でエンジンクラッチECを締結してHEV-Low-iVTモードへ遷移する。なお、エンジンクラッチECの締結により、エンジン回転数は共線図上での第２遊星歯車PG2のレバーと一致する。
【００５８】
そして、HEV-Low-iVTモード走行中は、図７(c)の共線図に示すように、両モータジェネレータMG1,MG2とエンジンＥの動作点制御によりロー側の変速比領域で変速比が可変に制御され、低燃費を維持しながらの走行となる。
【００５９】
よって、V-LowモードからHEV-Low-iVTモードへのモード遷移指令が出力された時点でエンジンクラッチECの冷却油温が低い場合には、可能な限りエンジンクラッチECの半クラッチ制御を維持することで、ショックのない円滑なエンジンＥの始動が確保される。併せて、エンジンクラッチECの半クラッチ制御の継続時間を、エンジンクラッチECの冷却油温により制限することで、エンジンクラッチECが高温となり、フェーシング部が摩耗し、クラッチ寿命が低下することを未然に防止する。
【００６０】
次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド変速機のエンジンクラッチ保護制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００６１】
(1) エンジンＥと少なくとも１つのモータによる動力源と、前記各動力源と出力部材がそれぞれ回転要素に連結される遊星歯車列と、複数の走行モードを選択する係合要素と、を有する差動歯車変速機と、前記エンジンＥの出力軸と前記差動歯車変速機のエンジン入力回転要素とを連結する入力経路の途中位置に設けられ、摩擦力により締結されるエンジンクラッチECと、を備えたハイブリッド変速機において、前記エンジンクラッチECの締結時または解放時、エンジンクラッチECを滑り締結状態とする半クラッチ制御を実行する半クラッチ制御手段と、前記エンジンクラッチECのエンジンクラッチ温度を検出するエンジンクラッチ温度検出手段と、前記エンジンクラッチ温度検出手段によりクラッチフェーシング部の摩耗を促すことが予測される高温域にエンジンクラッチ温度があると検出された場合、前記半クラッチ制御を禁止する半クラッチ制御禁止手段と、を有するため、円滑なエンジン動力の断接を達成するエンジンクラッチECの半クラッチ使用を許可しながらも、エンジンクラッチECの耐久信頼性を確保することができる。
【００６２】
(2) 前記エンジンクラッチECは、油圧により締結され、油により冷却される多板摩擦クラッチであり、前記エンジンクラッチ温度検出手段は、エンジンクラッチECを冷却した後の油温を検出するエンジンクラッチ油温センサ１３であるため、エンジンクラッチECを冷却した後の油温検出によりクラッチフェーシング温度を精度良く検出することができる。
【００６３】
(3) 前記半クラッチ制御禁止手段は、エンジンクラッチECが解放された走行モード中に、半クラッチ状態を経過してエンジンクラッチECを締結する走行モードへ遷移する指令が出力された場合、エンジンクラッチ温度検出手段により高温域にエンジンクラッチ温度があると検出されると、半クラッチ状態を経過することなくエンジンクラッチECを直ちに滑りのない完全締結状態にするため、エンジンクラッチ温度の監視により、エンジンクラッチECの半クラッチ制御に入る前に高温であることが検出されれば、半クラッチ制御を迂回して直ちに完全締結制御とすることで、エンジンクラッチECの温度上昇を未然に防止することができる。
【００６４】
(4) 前記半クラッチ制御禁止手段は、エンジンクラッチECが解放された走行モード中に、半クラッチ状態を経過してエンジンクラッチECを締結する走行モードへ遷移する指令が出力された場合、エンジンクラッチ温度検出手段により半クラッチ可能なエンジンクラッチ温度が検出されると、エンジンクラッチ温度が高温域になるまでは半クラッチ状態を維持し、エンジンクラッチ温度が高温域になるとエンジンクラッチECを滑りのない完全締結状態に移行するため、エンジンクラッチ温度の監視により、円滑なエンジン動力の断接を達成するエンジンクラッチECの半クラッチ制御を最大限生かしながら、エンジンクラッチECの寿命を低下させる温度上昇を抑えることができる。
【００６５】
(5) 前記差動歯車変速機は、共線図上で第１モータジェネレータMG1、エンジンＥ、出力軸OUT、第２モータジェネレータMG2の回転速度順になるように連結される遊星歯車列と、係合要素として、共線図上で２モータジェネレータMG2の外側に配置され、締結により変速比をロー側変速比にするローブレーキLBと、共線図上で第１モータジェネレータMG1の位置に配置され、締結により変速比をロー変速比とハイ変速比に固定するハイローブレーキHLBとを有し、走行モードとして、エンジンＥを停止すると共にエンジンクラッチECを解放し、ローブレーキLBとハイローブレーキHLBを共に締結し、第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2を動力源として固定のロー変速比により走行するEV-Lowモードと、エンジンクラッチECを締結してエンジンＥを始動し、ハイローブレーキHLBを解放することにより、エンジンＥと第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2を動力源としてロー側無段変速比により走行するHEV-Low-iVTモードと、を有し、前記半クラッチ制御手段は、EV-LowモードからHEV-Low-iVTモードへモード遷移する指令が出力された時であって、エンジンクラッチ温度が半クラッチ制御が可能な温度域の場合に半クラッチ制御を実行するため、低速走行域でエンジンＥによる駆動力を加え、高トルクにて加速するような場合、エンジンクラッチECの半クラッチ制御により円滑にエンジン駆動力を加えることができる。
【００６６】
(6) 前記半クラッチ制御禁止手段は、エンジンクラッチECの締結状態を半クラッチ状態から完全締結状態に移行するとき、車速VSPを維持したままで、第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2の回転数制御により、エンジン回転数Neと第３リングギア回転速度速ωin（第３回転メンバM3の回転数）とを近づけるモード遷移シーケンス制御を経過し、第３リングギア回転速度速ωinがエンジン回転数Ne付近になったときにエンジンクラッチECを完全締結状態とするため、EV-LowモードからHEV-Low-iVTモードへモード遷移に際して、エンジンクラッチECの締結によるショックの発生を防止した円滑なモード遷移を達成することができる。
【００６７】
以上、本発明のハイブリッド変速機のエンジンクラッチ保護制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００６８】
例えば、実施例１では、エンジンクラッチ温度検出手段として、エンジンクラッチECを冷却した後の油温を検出するエンジンクラッチ油温センサ１３を用いる例を示したが、クラッチ締結力と相対回転数と継続時間によりエンジンクラッチ温度を演算により検出する手段等であっても良い。
【００６９】
実施例１では、半クラッチ制御禁止手段として、クラッチフェーシング部での摩擦滑りのないエンジンクラッチの完全締結により摩擦熱の発生を抑える手段の例を示したが、クラッチフェーシング部での摩擦接触がないエンジンクラッチの解放により摩擦熱の発生を抑える手段としても良い。
【００７０】
実施例１では、エンジン始動時において半クラッチ制御を禁止する例を示したが、始動しているエンジンのエンジン回転数を共線図のレバー位置に戻すとき等、エンジン始動後において半クラッチ制御が実行される場合にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明のハイブリッド変速機のエンジンクラッチ保護制御装置は、１つのエンジンと２つのモータジェネレータを動力源とし、３つの単純遊星歯車列による差動歯車変速機を持つハイブリッド変速機への適用例を示したが、少なくとも１つのエンジンと１つのモータを動力源とし、エンジンの出力軸と差動歯車変速機のエンジン入力回転要素とを連結する入力経路の途中位置にエンジンクラッチを備えた様々なハイブリッド変速機に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】実施例１のエンジンクラッチ保護制御装置が適用されたハイブリッド変速機のを示す全体システム図である。
【図２】実施例１のハイブリッド変速機において各走行モードでの３つの係合要素の締結・解放状態を示す図である。
【図３】実施例１のハイブリッド変速機において電気自動車モードでの５つの走行モードとハイブリッド車モードでの５つの走行モードでのエンジン・エンジンクラッチ・モータジェネレータ・ローブレーキ・ハイクラッチ・ハイローブレーキの各作動表を示す図である。
【図４】実施例１のハイブリッド変速機において電気自動車モードでの５つの走行モードを示す共線図である。
【図５】実施例１のハイブリッド変速機においてハイブリッド車モードでの５つの走行モードを示す共線図である。
【図６】実施例１の統合コントローラにより実行されるエンジンクラッチ保護制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例１の統合コントローラにより実行されるエンジンクラッチ保護制御作用を説明する共線図である。
【符号の説明】
【００７３】
Ｅ  エンジン
MG1  第１モータジェネレータ
MG2  第２モータジェネレータ
OUT  出力軸（出力部材）
PG1  第１遊星歯車
PG2  第２遊星歯車
PG3  第３遊星歯車
EC  エンジンクラッチ
LB  ローブレーキ（係合要素）
HC  ハイクラッチ（係合要素）
HLB  ハイローブレーキ（係合要素）
１  エンジンコントローラ
２  モータコントローラ
３  インバータ
４  バッテリ
５  油圧制御装置
６  統合コントローラ
７  アクセル開度センサ
８  車速センサ
９  エンジン回転数センサ
１０  第１モータジェネレータ回転数センサ
１１  第２モータジェネレータ回転数センサ
１２  第３リングギア回転速度センサ
１３  エンジンクラッチ油温センサ（エンジンクラッチ温度検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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